JP4781334B2 - ビーズ発泡用樹脂組成物 - Google Patents
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Description
(1)ビーズ発泡用樹脂組成物であって、結晶性を有するポリ乳酸を主成分とするとともに、ノルマルアルカンを50〜90質量%含有する非極性ワックスを0.1〜15質量%含有したものであり、前記樹脂組成物の結晶化温度が下記式を満足することを特徴とするビーズ発泡用樹脂組成物。
Tca−5℃ ≦ Tc ≦ Tca+5℃
ただし、Tc :非極性ワックスを配合した樹脂組成物の結晶化温度
Tca:ポリ乳酸の結晶化温度
選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする(4)の含浸粒子。
する発泡成形体。
本明細書で使用する語句について説明する。本発明の樹脂組成物は、ビーズ発泡法による発泡体製造に供するために、粒子状に加工する必要がある。これを「ビーズ状粒子」と呼ぶこととする。次いでビーズ状粒子に発泡剤を含浸させると、「含浸粒子」が得られる。含浸粒子を熱処理して発泡させると「発泡粒子」が得られる。発泡粒子を金型内にてさらに加熱成形すると「発泡成形体」が得られる。また、発泡粒子製造の工程を経ずに含浸粒子から1段階で発泡成形体を得ることも可能である。
ただし、Tc :非極性ワックスを配合した樹脂組成物の結晶化温度
Tca:ポリ乳酸の結晶化温度
(1)ノルマルアルカン含有率:
ワックスを重クロロホルムに溶解し、1H NMRおよび13C NMR測定を行った。分子量および、メチル基、メチレン基、メチン基の比率から分岐度を求め、ワックス中に含まれるノルマルアルカンの割合を求めた。
示差走査熱量計(DSC)を用いて計測した。すなわち、樹脂組成物を任意の速度で融点以上に昇温し十分溶融させた後、さらに任意の速度で−55℃に降温し該温度に十分保持し、その後、+5℃/分の速度で融点以上に昇温した。2回目の昇温のときの、結晶化による発熱ピークトップの温度を、その樹脂組成物の結晶化温度Tcとした。
含浸粒子を密閉容器中で重クロロホルムに溶解し、容器を開けずに1度目の1H NMR測定を行った。1度目の測定後に、重クロロホルムと発泡剤を蒸発させ、再度重クロロホルムに溶解して2度目の1H NMR測定を行った。発泡剤のピークは、分散媒や分散安定剤のピークと重複するため、1度目の測定結果から2度目の測定結果を差し引くことで、含浸粒子中の発泡剤含浸率を求めた。
湿式電子比重計を用いて、発泡剤含浸前のビーズ状粒子、発泡粒子および発泡成形体の見かけ体積を測った。それぞれの質量と見かけ体積の比から見かけ密度を計算し、発泡倍率は以下の式より求めた。
=(発泡剤含浸前のビーズ状粒子の見かけ密度)
/(発泡粒子または発泡成形体の見かけ密度)
下記の実施例および比較例において用いた各種原料を示す。
・A:結晶性ポリ乳酸 (NatureWorks社製 4042D)
重量平均分子量:16万、融点(Tma):151℃、Tca:125℃、D体:4.0質量%
・B:マイクロクリスタリンワックス (日本精蝋社製 Hi−Mic−1090)
・C:マイクロクリスタリンワックス (日本精蝋社製 Hi−Mic−1080)
・D:マイクロクリスタリンワックス (日本精蝋社製 Hi−Mic−1070)
・E:エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂配合ワックス (日本精蝋社製 PALVAX−1430)
・F:パラフィンワックス (日本精蝋社製 155)
・G:キャンデリラワックス (東亜合成社製 精製キャンデリラワックス)
・ノルマルブタン(岩谷瓦斯社製 R−600)
・プロパン(岩谷瓦斯社製 R−280)
・シリコーンオイル(信越化学工業社製 KF−96L−5cs)
L−ラクチド50gと、片末端カルビノール変性シリコーンオイル(信越化学工業社製 X−22−170DX)50gと、酸化防止剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製 IRGAFOS168)0.02gとを190℃で加熱撹拌し、そこへオクチル酸スズ約50mgを添加した。1時間後に失活剤(ADEKA社製 アデカスタブADK−PEP8)を添加し、5mmHg以下に減圧して1時間撹拌を続け、ジブロック共重合ポリマーを得た。取り出したポリマーを真空乾燥機にて100℃で12時間乾燥し、分散安定剤としての、シリコーン/ポリ乳酸ジブロック共重合ポリマーを得た。得られたジブロック共重合ポリマーを重クロロホルムに溶解し、1H NMRにより分子量を求めたところ、シリコーンセグメントの分子量は4700、ポリ乳酸セグメントの分子量は4800であった。
ポリ乳酸AにワックスCを0.2質量%添加し、さらに滑剤としてステアリン酸マグネシウムを0.02質量%添加して、池貝製PCM−30型2軸押出機を用い、温度190℃で溶融混練した。押出機は、スクリュー径が30mmφ、平均溝深さが2.5mmであった。スクリュー回転数120rpmで樹脂組成物を押出し、水浴で冷却したストランドをペレタイザーで切断した。得られた樹脂組成物の水分を除去し、ビーズ状粒子とした。ワックスCのノルマルアルカン含有率は60質量%であり、得られた樹脂組成物の結晶化温度Tcは125℃であった。得られたビーズ状粒子について、微量水分測定装置(三菱化学社製CA07)で水分率を測定し、300ppm以下であることを確認した。
実施例1に比べて、ワックスの種類およびその添加濃度をそれぞれ表1に示すように変えて、ビーズ状粒子を得た。得られたそれぞれのビーズ状粒子について、微量水分測定装置(三菱化学社製CA07)で粒子の水分率を測定し、いずれも300ppm以下であることを確認した。
ポリ乳酸樹脂Aにワックスを添加することなく溶融混練することで、比較例5の樹脂組成物を得てビーズ状粒子を形成した。得られた樹脂組成物の詳細を表1に示す。
実施例1〜7、比較例1〜5に関し、内容積400mLのオートクレーブに、ビーズ状粒子10gと、上述の分散媒150mLと、上述の分散安定剤1.5gとを投入した。表1に示す発泡剤をオートクレーブ内に注入し、表1に示す発泡剤含浸温度および発泡剤含浸圧力に調整し、400rpmで撹拌しながら2時間保持した。オートクレーブ内の温度を室温まで下げた後、発泡剤を抜いて常圧に戻し、含浸粒子を得た。この含浸粒子の発泡剤含浸率を表1に示す。
各実施例、比較例において、上述のようにして得られた含浸粒子を熱風乾燥機を用いて表1に示すように発泡温度120℃にて発泡させ、発泡粒子を得た。この発泡粒子の発泡倍率を表1に示す。
各実施例、比較例において、含浸粒子を寸法10cm×10cm×3cmの金型に充填し、熱風乾燥機にて表1に示すように成形温度130℃にて加熱し、発泡成形体を得た。この発泡成形体の発泡倍率を表1に示す。
Claims (8)
- ビーズ発泡用樹脂組成物であって、結晶性を有するポリ乳酸を主成分とするとともに、ノルマルアルカンを50〜90質量%含有する非極性ワックスを0.1〜15質量%含有したものであり、前記樹脂組成物の結晶化温度が下記式を満足することを特徴とするビーズ発泡用樹脂組成物。
Tca−5℃ ≦ Tc ≦ Tca+5℃
ただし、Tc :非極性ワックスを配合した樹脂組成物の結晶化温度
Tca:ポリ乳酸の結晶化温度 - 非極性ワックスがマイクロクリスタリンワックスであることを特徴とする請求項1記載のビーズ発泡用樹脂組成物。
- 非極性ワックスがエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂を含有するものであることを特徴とする請求項1記載のビーズ発泡用樹脂組成物。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載の樹脂組成物に発泡剤を含浸して得られるものであることを特徴とする含浸粒子。
- 発泡剤が、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタンから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項4記載の含浸粒子。
- 請求項4または5に記載の含浸粒子を発泡して得られるものであることを特徴とする発泡粒子。
- 請求項4または5に記載の含浸粒子を発泡して得られるものであることを特徴とする発泡成形体。
- 請求項6に記載の発泡粒子をさらに発泡成形して得られるものであることを特徴とする
発泡成形体。
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